Aleaciones Metálicas y Materiales Compuestos (Curso 2021/2022)
Curso 2. Asignatura Anual. Obligatoria. 9 Créditos
Profesores
 Marcelo Roldán Blanco - Coordinador |
 Ricardo Atienza Pascual |
Objetivos
Este curso está enfocado en introducir al alumno de una manera práctica al mundo de los principales materiales utilizados en el campo aeroespacial. Se pretende explicar los diferentes tipos de materiales de aleaciones metálicas y materiales compuestos de matriz polimérica siguiendo aplicaciones reales en estructuras de aviones, satélites, lanzadores, misiles y motores. Este curso pretende proporcionar al alumno una herramienta para la selección de los diferentes materiales, conocer sus principales características, sus técnicas básicas de aplicación y control de calidad del material a lo largo de su ciclo de vida desde su fabricación hasta su uso.Prerrequisitos
No se han establecido requisitos previos.Competencias
Comprender las prestaciones tecnológicas, las técnicas de optimización de los materiales y la modificación de sus propiedades mediante tratamientos.Comprender los procesos de fabricación.
Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los fundamentos de la mecánica de fluidos; los principios básicos del control y la automatización del vuelo; las principales características y propiedades físicas y mecánicas de los materiales.
Conocimiento aplicado de: la ciencia y tecnología de los materiales; mecánica y termodinámica; mecánica de fluidos; aerodinámica y mecánica del vuelo; sistemas de navegación y circulación aérea; tecnología aeroespacial; teoría de estructuras; transporte aéreo; economía y producción; proyectos; impacto ambiental.
Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en su área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
Resultados de aprendizaje
Capacidad de aplicar los conocimientos en la resolución de problemas reales.Realización de trabajos de investigación sobre temas concretos.
Realización de ensayos experimentales en laboratorios de materiales, termodinámica, elasticidad y resistencia de materiales y electrotecnia.
Análisis, valoración e interpretación de los resultados obtenidos en los ensayos realizados en laboratorio mediante informes escritos.
Comprensión del comportamiento del medio continuo y su respuesta ante diferentes solicitaciones.
Conocimiento de la composición y principales características físico-químicas de los materiales, así como sus principales propiedades mecánicas.
Requisitos previos
No se han establecido requisitos previos.Descripción de los contenidos
Aleaciones Metálicas: Constitución y Estructura Cristalina, Tipos de Fases, Compuestos Intermetálicos, Impurezas e Inclusiones. Tratamientos Térmicos y Mecánicos, Fluencia, Fatiga, Corrosión, Superplasticidad. Soldadura.Aleaciones Férreas: Tipos, Tratamientos, Propiedades Mecánicas, Aceros Inoxidables, Ferríticos, Martensíticos, Austeníticos.
Aleaciones Ligeras: Tipos, Tratamientos, Propiedades Mecánicas, Aleaciones Al-Mn, Al-Mg, Al-Mg-Si, Al-Cu y Al-Zn-Mg, Al-Li y Al-Si-X, Aleaciones de Titanio α;;;, súper α;;;, α;;;+β;;;, casi β;;;, β;;;, Aluminiuros de Titanio, Aleaciones de Magnesio, Aleaciones de Berilio.
Materiales Compuestos: Composición, Tipos de Fibras y Matrices, Procesos de Fabricación con Matriz Polimérica, Cerámica y Metálica, Teoría del Laminado, Propiedades Mecánicas Equivalentes, Degradación por Efecto Ambiental y por Delaminación, Tipos de Fallo, Estructuras Sandwich y Estructuras Rigidizadas, Uniones, Inspección No Destructiva y Reparación.
Actividades formativas
Presentación en el aula de los conceptos relacionados con las asignaturas que componen cada materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer cómo abordarlos, así como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc..Actividades de laboratorio de dificultad creciente que permitan al estudiante ir adquiriendo la capacidad de alcanzar autonomía en la resolución de problemas.
Realización de trabajos en pequeños grupos fuera del aula.
Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc. como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
Realización de exámenes y pruebas de evaluación.
Cronograma
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messages.programa_asignatura.Sesión: Número de orden dentro de la asignatura. Actividad formativa: MG Clase Magistral, SM Seminario, LB Laboratorios, TL Taller, PC Práctica Clínica, EV Evaluación.
| Sesión | Actividad | Descripción | Evaluación |
| MG | 1 | Aplicación de los materiales en la aeronautica: Aviones civiles | |
| MG | 2 | Aplicación de los materiales en la aeronautica: Aviones militares | |
| SM | 3 | Aplicación practica de la aplicaciones de materiales en aeronautica | |
| MG | 4 | Aplicación de los materiales en la aeronautica: Helicopteros, Misiles | |
| MG | 5 | Los materiales de la ingienería y sus propiedades | |
| SM | 6 | Aplicación practica de los materiales de la ingienería | |
| MG | 7 | Tipos de propiedades | |
| MG | 8 | Ordenamiento atómico en metales, cerámicos y polímeros. | |
| SM | 9 | Aplicación practica de la selección de materiales | |
| MG | 10 | Empaquetamiento de los atomos. Redes cristalinas | |
| MG | 11 | Empaquetamiento de los atomos. Redes cristalinas | |
| SM | 12 | Aplicación practica de los enlaces atómicos y los empaquetamientos | |
| MG | 13 | Dislocaciones: La ductilidad de los metales | |
| MG | 14 | Deformación plástica. Endurecimiento | |
| SM | 15 | Aplicación practica de las dislocaciones | |
| MG | 16 | Deformación elástica y deformación plástica. | |
| MG | 17 | Concepto de tensión y deformación | |
| SM | 18 | Determinación de propiedades. Casos prácticos. | 2% |
| MG | 19 | Práctica 1 Ensayo de Tracción. | |
| MG | 20 | Práctica 1 Ensayo de Tracción. | 2.50% |
| MG | 21 | Práctica 1 Ensayo de Tracción. | |
| MG | 22 | Práctica 1 E Ensayo de Tracción. | |
| MG | 23 | Determinación de propiedades mecánicas. | |
| MG | 24 | Ensayos a tracción: Concepto del ensayo para obtener propiedades de los materiales | |
| SM | 25 | Aplicaciónd de ensayos de tracción. Relación esferzo / tensión. | |
| MG | 26 | Comportamiento de los materiales en función de sus propiedades y de la temperatura | |
| MG | 27 | Concetos de dureza y tenacidad y su relación con la resistencia y la ductilidad | |
| SM | 28 | Estudio del diferente comportamiento mecánico en función de la temperatura. | |
| MG | 29 | Práctica 2 Ensayo de Impacto y Dureza. | |
| MG | 30 | Práctica 2 Ensayo de Impacto y Dureza. | |
| MG | 31 | Práctica 2 Ensayo de Impacto y Dureza. | |
| MG | 32 | Práctica 2 Ensayo de Impacto y Dureza. | 2.50% |
| EV | 33 | Primera evaluación de los conocimientos adquiridos. | 7.50% |
| EV | 34 | Primera evaluación de los conocimientos adquiridos. | 7.50% |
| MG | 35 | Comportamiento en servicio de los materiales | |
| MG | 36 | Fatiga de los materiales | |
| SM | 37 | Cálculo de la resistencia a fatiga de los materiales | |
| MG | 38 | Práctica 3 Metalografía (I). | |
| MG | 39 | Práctica 3 Metalografía (I). | |
| MG | 40 | Práctica 3 Metalografía (I). | 2.50% |
| MG | 41 | Comportamiento de los materiales en presencia de grietas. | |
| MG | 42 | Tenacidad a fractura de los materiales | |
| SM | 43 | Calculo de resistencia de los materiales en presencia de grietas | |
| MG | 44 | Aleaciones metálicas. Diagramas de fases | |
| MG | 45 | Diagramas de fases en aleaciones metálica, transformaciónes en la solidificación y en el enfrimiento. | |
| SM | 46 | Calculo de fases en equilibrio en función de la composición. | |
| MG | 47 | Diagramas de fases, solubilidad y precipitados en aleaciones metálicas. | |
| MG | 48 | Calculo de composición de las aleaciónes en función de las fases presentes | |
| SM | 49 | Aplicaciones de los diagramas de fases | 2% |
| MG | 50 | Práctica 4 Metalografía (II). | |
| MG | 51 | Práctica 4 Metalografía (II). | |
| MG | 52 | Práctica 4 Metalografía (II). | |
| MG | 53 | Práctica 4 Metalografía (II). | 2.50% |
| MG | 54 | Corrosión. Pares galvánicos | |
| MG | 55 | Corrosión protección | |
| SM | 56 | Corrosión. Casos prácticos | 2% |
| SM | 57 | Corrosión: identificación y propuesta de soluciónes. | |
| MG | 58 | Práctica 5 Corrosión: Pares galvánicos. Anodizado. | |
| MG | 59 | Práctica 5 Corrosión: Pares galvánicos. Anodizado. | |
| MG | 60 | Práctica 5 Corrosión: Pares galvánicos. Anodizado. | |
| MG | 61 | Práctica 5 Corrosión: Pares galvánicos. Anodizado. | 2.50% |
| SM | 62 | Aplicación practica: corrosion en titanios y otros aleaciones | |
| EV | 63 | Segunda evaluación de los conocimientos adquiridos. | 10% |
| EV | 64 | Segunda evaluación de los conocimientos adquiridos. | 10% |
| MG | 65 | Corrosión estudio electroquímico | |
| SM | 66 | Ejemplos prácticos para evitar la corrosión | |
| MG | 67 | Oxidación a alta temperatura | |
| SM | 68 | Procesos de corrosión y oxidación en aeronáutica. | |
| MG | 69 | Aleaciones férreas tipos y propiedades | |
| SM | 70 | Aplicaciones de aleaciones ferreas en aeronautica | |
| MG | 71 | Titanio y sus aleaciones. | |
| SM | 72 | Aplicaciones del titanio en la industria aeronaútica | 2% |
| MG | 73 | Aluminio. Historia y obtención. | |
| SM | 74 | Aluminio aplicaciones en la industria aeronaútica. | |
| MG | 75 | Aluminio tratamientos de endurecimiento | |
| SM | 76 | Tratamientos de maduración en diferentes aleaciones de aluminio. | 2% |
| MG | 77 | Práctica 6 Ensayo Templabilidad. Jominy. | |
| MG | 78 | Práctica 6 Ensayo Templabilidad. Jominy. | |
| MG | 79 | Práctica 6 Ensayo Templabilidad. Jominy. | |
| MG | 80 | Práctica 6 Ensayo Templabilidad. Jominy. | 2.50% |
| EV | 81 | Tercera evaluación de los conocimientos adquiridos. | 7.50% |
| EV | 82 | Tercera evaluación de los conocimientos adquiridos. | 7.50% |
| MG | 83 | Materiales compuestos: Constituyentes, fibras y matrices | |
| SM | 84 | Materiales compuestos: Historia de su aplicación | |
| MG | 85 | Aplicación practica: Materiales compuestos: Calculo de propiedades I | |
| SM | 86 | Aplicaciones de materiales compuestos | |
| MG | 87 | Materiales compuestos: Apilamientos | |
| SM | 88 | Materiales compuestos: Apilamientos | |
| MG | 89 | Determinación de propiedades en laminados materiales compuestos | |
| SM | 90 | Materiales compuestos: Propiedades | |
| MG | 91 | Práctica 7 Tratamientos Térmicos-Det Propiedades. | |
| MG | 92 | Práctica 7 Tratamientos Térmicos-Det Propiedades. | |
| MG | 93 | Práctica 7 Tratamientos Térmicos-Det Propiedades. | 2.50% |
| MG | 94 | Práctica 7 Tratamientos Térmicos-Det Propiedades. | |
| MG | 95 | Materiales compuestos: Calculo de propiedades | |
| SM | 96 | Materiales compuestos: Calculo de propiedades | |
| MG | 97 | Materiales compuestos: Moldes | |
| SM | 98 | Materiales compuestos: Fabricacion: Curado en autoclave | |
| MG | 99 | Materiales compuestos: Fabricacion: Laminado en humedo | |
| MG | 100 | Práctica 8 Materiales compuestos. | |
| MG | 101 | Práctica 8 Materiales compuestos. | |
| MG | 102 | Práctica 8 Materiales compuestos. | 2.50% |
| SM | 103 | Materiales compuestos: Fabricacion: Curados sin autoclaves | |
| EV | 104 | Cuarta evaluación de los conocimientos adquiridos. | 10% |
| MG | 105 | Cuarta evaluación de los conocimientos adquiridos. | 10% |
Sistema y criterios de evaluación
El proceso de evaluación se realizará teniendo en cuenta las distintas competencias. Para ello se utilizarán las siguientes actividades evaluadoras que permitirán obtener el grado de asimilación de cada una de las competencias enumeradas:• Evaluación de los informes de distintos casos prácticos propuestos para su resolución aplicando los conocimientos adquiridos en las distintas materias.
• Realización de prácticas de laboratorio, entrega de informes detallados, participación y desempeño en el laboratorio, y examen de evaluación.
• Pruebas orales y escritas que contribuyan a cuantificar el proceso formativo, en orden de dificultad creciente, que vayan recogiendo las competencias que ha ido adquiriendo el estudiante a medida que se desarrolla la materia.
• Exámenes escritos que recojan, de manera global, las habilidades, conocimientos y competencias adquiridos por el alumno.
Los alumnos podrán aprobar por evaluación continua, para lo cual es obligatorio realizar las prácticas, puntuando en base a los siguientes porcentajes:
Primer parcial 15% (C3, 5, 6 y 9), (RA 1 y 6)
Segundo parcial 20% (C4, 5, 6 y 9), (RA 1 y 5)
Tercer parcial 15% (C1, 5, 6 y 9), (RA 1 y 6)
Cuarto parcial 20% (C5, 6 y 9), (RA 1 y 6)
Prácticas 20 % (C1, 5 y 7), (RA 3 y 4)
Seminarios 10% (C5, 6, 7, 8 y 9), (RA 1 y 2)
- La nota final del alumno será la media ponderada de la evaluación continua del trabajo del alumno a lo largo del curso y la nota del curso práctico de laboratorio. La nota mínima en cada parte para poder aprobar por evaluación continua es un 3,5.
EXAMEN CONVOCATORIA ORDINARIA
El alumno suspenso por evaluación continua, solamente se tendrán que presentar a las partes de la asignatura no aprobadas.
EXAMEN CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA (100%)
En la convocatoria extraordinaria se realizara un examen sobre los contenidos de toda la asignatura: clases magistrales, seminarios y prácticas. En esta convocatoria no se guarda ninguna parte de la asignatura.
Bibliografía
Básica:1.- Ashby, Michael F.
Materials selection in mechanical design: Amsterdam [etc.] : Elsevier Butterworth heinemann,
ISBN: 0750661682
2.- Ashby, Michael F.
Materiales para ingeniería: Barcelona : Reverté, 2008
ISBN: 9788429172560
3.- Callister Jr., William D.
Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales: Barcelona : Reverté, 1995-2001
ISBN: 8429172521
4.- J.F.Shackelford
Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros: Pearson
ISBN: 9788483226599
5.- Mouritz, Adrian P.
Introduction to aerospace materials. /: Reston, USA ; Cambridge [etc.] : American Inst
ISBN: 9781600869198
Adenda
La crisis de salud pública provocada por la pandemia de COVID19 ha dado lugar a la adopción de medidas de seguridad excepcionales que, orientadas a evitar la propagación del virus, han afectado inevitablemente a la manera en la que los docentes y los estudiantes interactúan en el contexto de la enseñanza presencial. Ello ha repercutido en la programación ordinaria de la enseñanza que, mientras estén en vigor las referidas medidas, podrá verse alterada, afectando especialmente a la metodología de enseñanza y evaluación.Siguiendo las disposiciones aprobadas por la autoridad competente y de conformidad con los acuerdos adoptados por los órganos de dirección de la Universidad y de sus Centros, se indica a continuación en qué medida se pueden ver afectadas las actividades formativas y los sistemas y criterios de evaluación de la asignatura mientras estén vigentes las medidas de seguridad excepcionales indicadas en el párrafo anterior.
Actividades formativas
Las horas de las actividades formativas presenciales se impartirán en su totalidad, si bien, se reducirá en un 40% el número de horas que se impartirán de forma física en el aula. Dichas horas se impartirán en el aula virtual de forma forma síncrona. Las clases impartidas virtualmente serán grabadas. Dicha grabación permanecerá en el campus virtual de la asignatura a disposición de los estudiantes matriculados, durante todo el curso académico, para que puedan ser reproducidas sin límite de visualizaciones.
En el supuesto de que la situación de excepcionalidad dé lugar a medidas que restrinjan la movilidad individual, se incrementará el porcentaje de horas de clase impartidas virtualmente. Llegado el caso, se ha previsto la impartición virtual del 100% de las horas semanales.
Sistemas y criterios de evaluación
En relación con los trabajos individuales o colectivos para los que se ha planificado una exposición oral pública, dicha exposición se realizará por medio de la plataforma de enseñanza virtual de la Universidad.
En relación con los exámenes, estos se realizarán de manera presencial en las aulas físicas que se habiliten al efecto durante el período establecido en el calendario académico de la universidad. Solo en el supuesto de que las autoridades adopten medidas de obligado cumplimiento que restrinjan la movilidad individual, está previsto realizarlos de forma remota
Las modificaciones y previsiones indicadas en este apartado son provisionales, pudiendo sufrir variaciones cuando las autoridades académicas lo establezcan, o las circunstancias lo hagan conveniente.
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